浮力计算题(讲座).ppt

例题：（例题：（20102010广东省）如图所示，金属块所受广东省）如图所示，金属块所受的浮力为的浮力为N N，金属块的质量是，金属块的质量是KgKg，金，金属块的体积是属块的体积是m m3 3。（1）“称量法称量法”：F浮浮G物物F拉拉F F浮浮=G=G物物F F拉拉=2.2N-2N=0.2N=2.2N-2N=0.2Nm=G/g=2.2N/(10N/kg)m=G/g=2.2N/(10N/kg)=0.22kg=0.22kgV=FV=F浮浮/水水g g=0.2N/(10=0.2N/(103 3kg/mkg/m3 310N/kg)=21010N/kg)=210-5-5m m3 3例题：一个重例题：一个重3N3N的物体，放入装满水的容器的物体，放入装满水的容器中时，溢出了中时，溢出了0.2kg0.2kg的水，此物体所受的浮的水，此物体所受的浮力为力为_ N_ N。此物体在水中将。此物体在水中将 _._.（填（填“漂浮漂浮”“”“悬浮悬浮”或或“沉入底部沉入底部”）F F浮浮=G=G排排=m=m排排g=0.2kg10N/kg=2Ng=0.2kg10N/kg=2NF F浮浮GP乙P 丙 BP甲=P乙P丙 CP甲F2B.F1F乙乙F丙丙，则液体的密度相比较（，则液体的密度相比较（）（A）甲的最小甲的最小（B）乙的最小乙的最小（C）丙的最小丙的最小（D）一样大一样大山西中考题乙甲丙A(2)（2分）将铁、铜、铅制成的三个实心金属球用分）将铁、铜、铅制成的三个实心金属球用线栓好分别挂在三只完全相同的弹簧秤下，将三个金属线栓好分别挂在三只完全相同的弹簧秤下，将三个金属球沉入水中，但不碰容器底，此时三只弹簧秤的示数相球沉入水中，但不碰容器底，此时三只弹簧秤的示数相同。现将三个金属球提出水面以后静止，则（同。现将三个金属球提出水面以后静止，则（铁铁铜铜铅铅）（A）挂着铁球的弹簧秤示数最小（B）挂着铜球的弹簧秤示数最小（C）F浮挂着铅球的弹簧秤示数最小（D）三个弹簧秤的示数相同F浮FG分析：F浮浮+F=GF=GF浮浮有有G铁铁F铁铁=G铜铜F铜铜=G铅铅F铅铅即：即：铁铁gV铁铁水水gV铁铁=铜铜gV铜铜水水gV铜铜=铅铅gV铅铅水水gV铅铅整理得整理得（铁铁水水）V铁铁=（铜铜水水）V铜铜=（铅铅水水）V铅铅铁铁铜铜铅铅V铁铁V铜铜V铅铅浸没在水中时，铁球受到的浮力最大，提出水面后弹簧秤浸没在水中时，铁球受到的浮力最大，提出水面后弹簧秤的读数最大，而铅球则最小。的读数最大，而铅球则最小。（3）（）（8分）体积为分）体积为1.0103米米3的正方体木块，投入的正方体木块，投入如图所示装有水的容器中，静止后露出水面的高度如图所示装有水的容器中，静止后露出水面的高度为为5102米，容器的底面积为米，容器的底面积为0.04米米2.（g取取10N/kg）求：求：木块受到的浮力木块受到的浮力木块的重力木块的重力投入木块后，容器底增加的压强投入木块后，容器底增加的压强若将此木块投入某液体中，露出液面高度为若将此木块投入某液体中，露出液面高度为4厘米，厘米，求这种液体的密度求这种液体的密度.解：解：木块的边长木块的边长a=木块排开水的体积木块排开水的体积V排排=a2(ah)=0.01米米2（0.01米米0.05米）米）=5104米米3F浮浮=水水gv排排=1.0103千克千克/米米310牛牛/千克千克5104米米3=5牛牛木块漂浮木块漂浮G=F浮浮=5牛牛水面上升的高度水面上升的高度：增加的压强增加的压强p=水水gh2=1.0103千克千克/米米310牛牛/千克千克1.25102米米=125帕帕木块排开液体的体积木块排开液体的体积V/排排=a2(ah3)=0.01米米2（0.1米米0.04米）米）=6104米米3木块漂浮木块漂浮F/浮浮=G液液gv/排排=G30欣儿手头上有完全相同的欣儿手头上有完全相同的l元硬币元硬币10枚，为了测出其中一枚枚，为了测出其中一枚硬币的密度，她设计了一个小实验实验器材有空金属筒、量杯和硬币的密度，她设计了一个小实验实验器材有空金属筒、量杯和水；主要的实验步骤如下：水；主要的实验步骤如下：A将将10枚硬枚硬币币全部放入水中，此全部放入水中，此时时量量杯中水面杯中水面处处刻度如上刻度如上图图所示；所示；B将将10枚硬枚硬币币放入金属筒中，放入金属筒中，让让金属筒漂浮在量杯中，金属筒漂浮在量杯中，记记下此下此时时水面水面处处的刻度的刻度值为值为53mL；C将空金属筒放入盛有适量水的量杯中，将空金属筒放入盛有适量水的量杯中，让让其漂浮，其漂浮，记记下此下此时时水面水面处处的刻度的刻度值为值为22mL(1)合理的合理的实验顺实验顺序是序是_（只填字母序号）（只填字母序号）(2)由由实验实验可知硬可知硬币币的密度的密度_kgm3；(3)实验实验中，欣儿运用了下列哪些中，欣儿运用了下列哪些实验实验方法方法?_（填字母序（填字母序号）号）A控制控制变变量法量法B转换转换法法C类类比法比法D累累积积法法答案：(1)CBA；(2分)(2)7.75103（1分）(3)BD(2分，选对一个得1分，有错选不得分)13.科技小科技小组组的同学用的同学用长长方体泡沫塑料方体泡沫塑料A、三脚架、三脚架和灯泡等制作了一个航和灯泡等制作了一个航标标灯模型灯模型(如如图图)，总总重重为为4N，A底部与浮子底部与浮子B用用细绳细绳相相连连。水位上升。水位上升时时，浮子浮子B下降；水位下降下降；水位下降时时，浮子，浮子B上升，使航上升，使航标标灯静止灯静止时时A浸入水中的深度始浸入水中的深度始终为终为5cm，排开水，排开水的的质质量量为为500g，浮子，浮子B重重0.5N(不不计绳计绳重和重和绳绳与滑与滑轮间轮间的摩擦的摩擦)求：求：(1)泡沫塑料泡沫塑料A底部底部受到水的压强是多少受到水的压强是多少?(2)航标灯静航标灯静止时，浮子止时，浮子B体积应为多大体积应为多大?13.(1)A底部受到水的压强：p=gh=1103kgm3。10Nkg0.05m=500Pa(2)A受到的浮力：F浮=G排=m排g=0.5kg10Nkg=5NA对绳子的拉力：F=F浮一GA=5N一4N=1NB受到的浮力：F浮=GB+F=0.5N+1N=1.5NB的体积：一只排水量为1000t的轮船在河中航行，河水的密度为1.0103kg/m3，若轮船满载航行，试问：（取g=10N/kg）（1）它受到的浮力是多少N？（2）轮船排开河水的体积是多少m3？（3）若此轮船从河里驶入海里，它受到的浮力是增大或是减小，或是不变？它排开水的体积又怎样变化？（1）轮船满载时受到的浮力：F=G=mg=1000103kg10N/kg=107N（2分）（2）轮船驶入河里排开水的体积：V=F/g=107N/（103kg/m310N/kg）=103m3（2分）（3）轮船从河里驶入海里受到的浮力不变（1分），海水的密度变大，排开海水的体积变小（1分）。目前在长江上有很多艘游览长江三峡的豪华游目前在长江上有很多艘游览长江三峡的豪华游轮轮(如图如图12所示所示)，已知某游轮满载时的排水，已知某游轮满载时的排水量是量是4860t，吃水深度，吃水深度(指水面到船底的深度指水面到船底的深度)是是2.7m。(g为为10N/kg)(1)计算满载时游轮的总重是多少牛？游轮浸入计算满载时游轮的总重是多少牛？游轮浸入水中的体积是多大？水中的体积是多大？(2)当该游轮从长江开到海里时，吃水深度是变当该游轮从长江开到海里时，吃水深度是变大还是变小？请说明理由。大还是变小？请说明理由。(1)根据阿基米德原理，游船受到的浮力F浮=G排=m排g=4.86106kg10N/kg=4.86107N(1分)根据二力平衡的条件，游船的总重G总=F浮=4.86107N(1分)由=，得：游船浸入水中的体积V浸=V排=4860m3(1分)(2)因为游轮从长江开到海里，重力不变，受到的浮力不变(1分)，根据阿基米德原理，游船排开的水的重力不变，而海水的密度大于江水的密度(1分)，所以船排开水的体积变小，吃水深度减小(1分)。v上周学校购买了一批水龙头，据商家说其材料铜质的，实验室的老师组织九年级的一些同学通过实验来验证商家的说法。他们把一个水龙头用轻质细线捆好后挂在弹簧测力计上，在空气中测得它的重力为1.6N，再把这个水龙头浸没在水中，如图14所示，这时弹簧测力计的读数为1.4N(铜=8.9103kg/m3,g=10N/kg)。v求：(1)每个水龙头的质量是多少？v(2)这个水龙头浸没在水中时所受到的浮力有多大？v(3)这批水龙头的密度是多少？商家的说法是否正确？v(1)m=0.16kg=160g (2分)v(2)F浮=G-F=1.6N-1.4N=0.2N (2分)v(3)F浮=水gV排vV排=210-5m3=20cm3 (2分)V=V排=20cm3v=8g/cm3=8103kg/m3 (1分)8103kg/m38.9103kg/m3v故：这批水龙头不是纯铜的。(1分)v如图27所示，小阳同学制作了一支密度计，密度计的上部是一个用来标刻度的圆柱形玻璃管，长为，横截面积为.，管下部分还有一个玻璃泡。整个玻璃管、玻璃泡的质量共.。小阳同学在玻璃泡中装进的水银后，请实验室老师用酒精喷灯封闭玻璃管，当把它插进水中时，水面距上端。请你帮助小阳同学推算出：v（）整个密度计的体积；4cm10cm图27v（）密度计上部玻璃管所能标出的最大密度值。（水银的密度为.）（结果保留三位有效数字）(6分)4cm10cm图27v水银质量m水银V水银 1分v13.6g/cm31 cm3v13.6g 1分v密度计的总质量M2.4g+13.6gv16g 1分v设整个密度计的体积为V，当置于水中时，F浮G物 1分v液gV排Mg v液（V4 cm0.5 cm2）16g vV 18 cm3 1分v当密度计上部的圆柱形玻璃管全部露出液面时，所测液体密度值为最大，密度值为最大，v最大（18 cm310 cm0.5 cm2）16gv最大1.23 g/cm3 或约1.23103 kg/m3v2007年12月26日，沉睡海底800多年的“南海一号”古沉船被打捞船用起重机成功吊起。起吊前，先用一个长方体形状的箱子将古船密封在内，称之为沉箱。该沉箱长36m、宽15m、高5m，沉箱被吊离水面后，由水平地面上16个气囊垫着，此时，包裹着古船的沉箱已完全脱离起重机钢绳的作用，它的总质量为3500t(海水的密度近似取1.00103kgm3，g取10Nkg)。v (1)沉箱浸没在海水中受到的浮力多大?v (2)设20m深的海水产生的压强p1与沉箱对气囊的压强p2之比为6：7，则16个气囊与沉箱的接触面积为多大?答案(1)27000000N (2)150v为了响应“健康重庆”的号召，李华和爸爸周末到郊外去钓鱼，他在亲近大自然的同时还观察到爸爸在钓鱼前要“试漂”来确定铅坠（铅坠由合金制成）的大小，尽量使“浮标”更灵敏（如图18甲所示），图乙是浮标和铅坠的位置示意图。若球形浮标的体积为1.210-5m3，铅坠的密度为1.1104kg/m3。v（1）若铅坠在水面下1.5m处，它受到水的压强是多少？v（2）有经验的钓鱼者会使浮标体积的1/3露出水面，此时浮标受到的浮力是多少？图18甲乙v（3）李华看见爸爸有一种体积为0.610-6m3的铅坠，如果使用这种铅坠，浮标静止时浸入水中的体积是多少？（铅坠未接触池底，不计浮标的质量，不计钓线、鱼钩和鱼饵的体积及质量）图18甲乙v(1)P=水gh=1.5104pa v(2)F浮=水gV排=0.08Nv(3)因为漂浮,则F浮=Gv 水gV铅+水gV浮标=铅gV铅 vV铅=610-6m3v4月23日，是中国海军建军60周年纪念日，举行海上阅兵仪式，展示了中国海军的军威。如图所示是海上阅兵的部分场景，其中参加演习的某艘军舰排水量为3000吨。请你回答以下问题（海水的密度视为水的密度）：v（1）当这艘军舰满载行驶时受到的浮力是多少N?v（2）卸下一批装备后，这艘军舰排开水的体积减少了50m3，那么卸下的这批装备的质量v是多少kg？v（1）F浮=G排-1分v =mg=3106kg10N/kg-1分v =3107N-1分v （2）因为军舰漂浮，所以减小的浮力等于卸下装备的重力 vG=F浮-1分v=G排=液gV排-1分v=1.0103kg/m310N/kg50m3=5105N-1分v m=G/g=5105N/(10N/kg)=5104kg-1分v底面积为50cm2的平底圆柱形容器内盛满某种液体后，置于水平桌面中央（容器壁厚度不计），液体的压强与深度的关系如图15所示。现将一个质量为0.08kg的金属块A用轻质细线悬挂在弹簧测力计下，再缓慢浸没于容器内的液体中，待金属块静止后，擦干容器外壁，弹簧测力计的示数如图16所示。求：v（1）液体的密度是多少？v（2）金属块排开液体的质量是多少？图16图15P（102Pa）h（cm）v（3）剪断细线，金属块下沉到容器底部，此时容器对桌面的压强比只盛满液体时对桌面的压强增大了多少？图16图15P（102Pa）h（cm）v（1）P=液gh（1分）v 液=1.0103kg/m3（1分）v（2）G金=m金g=0.08kg10N/kg=0.8N（1分）v F浮=G金F=0.8N0.5N=0.3N（1分）v F浮=G排v m排=0.03kg（1分）v（3）F压=G金F浮=0.8N0.3N=0.5N（1分）v P=102Pa（2分）v某人用一根绳子系住水中的一个物体，试图将这个物体打捞出水。若物体的密度为3103kg/m3，体积为10dm3，g取10N/kg。求：v（1）要将物体提出水面，所用的绳子至少应能承受多大的拉力。v（2）在从水中向上提升物体的过程中，绳子承受的最小拉力是多大。v(1)将物体提出水面，绳子应能承受的拉力至少等于物重，FG300N。（2分）v（2）物体浸没水中时所受浮力最大，绳子承受的最小拉力是FGF浮200N。（2分）v如图20所示，将一块重为3N、体积为100cm3的石块，用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水的深度由10cm上升到12cm。（容器的重力和容器壁的厚度忽略不计，g=10N/kg）v求：（1）石块所受浮力；v（2）容器中水的重力；v（3）细线松动，石块沉到容器底静止后，容器对水平地面的压强。v（1）F浮=液gV排=1103kg/m310N/kg100106m3=1N 2分v（2）vV=Sh=50cm210cm=5102cm3 vG水=m水g=水gV水=1103kg/m310N/kg5102106m3=5N1分v（3）v如图23所示，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N，底面积100cm2，弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块，现将物块浸没水中，容器内水面由16cm上升到20C.m(g=10N/kg)求：v物块未放入水中时，容器底受到的水的压强；v物块的密度；v物块受到的浮力；v物块浸没水中后，容器对桌面的压强v(1)物块未放入水中时容器底受到的水的压强：vp=水gh1=1.0103kg/m310N/kg1610-2 m=1.6103PA.(1分)v(2)物块的质量：m=G/g=10N/(10N/kg)=1kgv物块的体积：V=V2-V1=S(h2-h1)=10010-4 m2(20-16)10-2 m=410-4 m3v物块的密度：=m/V=l kg/(410-4 m3)：2.5103kg/m3(2分)v(3)物块受到浮力：vF浮=G排=水gV排=水gV物=1.0103kg/m310N/kg410-4m3=4N(2分)v(4)物块放入水中，容器底对桌面的压强：vp=FS=(G杯+G水+G物-F拉)S=G杯+水gSh1+G物-(G物-F浮)Sv=(G杯+水gSh1+F浮)Sv=(4N+1.01031010010-41610-2N+4N)/(10010-4 m2)=2.4103PA.(2分)v如图24（甲）所示，金属块A在水块B上，木块恰好浸没在水中。将金属块放入水中，容器底对金属块的支持力是2牛；木块静止时，有2/5的体积露出水面，如图24（乙）所示。已知木块的体积是金属块体积的5倍，求：金属的密度和木块的重力。（g10牛/千克)v乙图，木块漂浮 F浮水G水v水gV排木gV水v代入数据，得：水0.6103千克/米3（1分）v甲图，木块、金属块漂浮vG木 G金v水g水gV水金gV金（1分）vV木，V木5V金v金5（水木）v代入数据，得：金2103千克/米3（1分）v乙图 G金F浮金F支v金gV金水gV金F支vV金代入数据，得：V金210-4米3vV木5V金110-3米3（1分）vG木gV木v0.6103千克/米310牛/千克110-3米3v6牛（1分）v图17v如图17所示，在空气中称木块重6N；当该木块的35体积浸入水中v时，弹簧测力计的示数恰好为零。v求：（1）木块的密度是多大？v（2）若把木块从弹簧测力计上取下，并轻轻放入水里，那么在木块上加多v大竖直向下的压力，才能使木块刚好全部浸入水中？（g取10Nkg）图17